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Domingo-Muelas A, Duart-Abadia P, Morante-Redolat JM, Jordán-Pla A, Belenguer G, Fabra-Beser J, Paniagua-Herranz L, Pérez-Villalba A, Álvarez-Varela A, Barriga FM, Gil-Sanz C, Ortega F, Batlle E, Fariñas I. Post-transcriptional control of a stemness signature by RNA-binding protein MEX3A regulates murine adult neurogenesis. Nat Commun 2023; 14:373. [PMID: 36690670 PMCID: PMC9871011 DOI: 10.1038/s41467-023-36054-6] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Grants] [Track Full Text] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 08/01/2022] [Accepted: 01/12/2023] [Indexed: 01/25/2023] Open
Abstract
Neural stem cells (NSCs) in the adult murine subependymal zone balance their self-renewal capacity and glial identity with the potential to generate neurons during the lifetime. Adult NSCs exhibit lineage priming via pro-neurogenic fate determinants. However, the protein levels of the neural fate determinants are not sufficient to drive direct differentiation of adult NSCs, which raises the question of how cells along the neurogenic lineage avoid different conflicting fate choices, such as self-renewal and differentiation. Here, we identify RNA-binding protein MEX3A as a post-transcriptional regulator of a set of stemness associated transcripts at critical transitions in the subependymal neurogenic lineage. MEX3A regulates a quiescence-related RNA signature in activated NSCs that is needed for their return to quiescence, playing a role in the long-term maintenance of the NSC pool. Furthermore, it is required for the repression of the same program at the onset of neuronal differentiation. Our data indicate that MEX3A is a pivotal regulator of adult murine neurogenesis acting as a translational remodeller.
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Grants
- EC | EU Framework Programme for Research and Innovation H2020 | H2020 Priority Excellent Science | H2020 European Research Council (H2020 Excellent Science - European Research Council)
- Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN, Spain) - PID2020-119917RB-I00.
- Regional Government of Valencia | Conselleria d'Educació, Investigació, Cultura i Esport (Conselleria d'Educació, Investigació, Cultura i Esport de la Generalitat Valenciana)
- Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN, Spain) - PID2020-117937GB-I00, PID2020-119917RB-I00, PID 2019-109155RB-I00, PID2020-114227RB-I00, RyC-2015-19058, PRE2018-084838. Centro de Investigación Biomédica en Red Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED, Spain) - MICINN- CB06/05/0086.
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Affiliation(s)
- Ana Domingo-Muelas
- Departamento de Biología Celular, Biología Funcional y Antropología Física, Universidad de Valencia, Valencia, Spain
- Instituto de Biotecnología y Biomedicina (BIOTECMED), Universidad de Valencia, Valencia, Spain
- Centro de Investigación Biomédica en Red sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), Valencia, Spain
| | - Pere Duart-Abadia
- Departamento de Biología Celular, Biología Funcional y Antropología Física, Universidad de Valencia, Valencia, Spain
- Instituto de Biotecnología y Biomedicina (BIOTECMED), Universidad de Valencia, Valencia, Spain
- Centro de Investigación Biomédica en Red sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), Valencia, Spain
| | - Jose Manuel Morante-Redolat
- Departamento de Biología Celular, Biología Funcional y Antropología Física, Universidad de Valencia, Valencia, Spain
- Instituto de Biotecnología y Biomedicina (BIOTECMED), Universidad de Valencia, Valencia, Spain
- Centro de Investigación Biomédica en Red sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), Valencia, Spain
| | - Antonio Jordán-Pla
- Instituto de Biotecnología y Biomedicina (BIOTECMED), Universidad de Valencia, Valencia, Spain
| | - Germán Belenguer
- Departamento de Biología Celular, Biología Funcional y Antropología Física, Universidad de Valencia, Valencia, Spain
- Instituto de Biotecnología y Biomedicina (BIOTECMED), Universidad de Valencia, Valencia, Spain
- Centro de Investigación Biomédica en Red sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), Valencia, Spain
| | - Jaime Fabra-Beser
- Departamento de Biología Celular, Biología Funcional y Antropología Física, Universidad de Valencia, Valencia, Spain
- Instituto de Biotecnología y Biomedicina (BIOTECMED), Universidad de Valencia, Valencia, Spain
| | - Lucía Paniagua-Herranz
- Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, Universidad Complutense de Madrid (UCM), Madrid, Spain
- Instituto Universitario de Investigación en Neuroquímica (IUIN), Madrid, Spain
- Instituto de Investigación Sanitaria San Carlos (IdISSC), Madrid, Spain
| | - Ana Pérez-Villalba
- Departamento de Biología Celular, Biología Funcional y Antropología Física, Universidad de Valencia, Valencia, Spain
- Instituto de Biotecnología y Biomedicina (BIOTECMED), Universidad de Valencia, Valencia, Spain
- Centro de Investigación Biomédica en Red sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), Valencia, Spain
| | - Adrián Álvarez-Varela
- Institute for Research in Biomedicine (IRB Barcelona), Barcelona, Spain
- Centro de Investigación Biomédica en Red de Cáncer (CIBERONC), Barcelona, Spain
| | - Francisco M Barriga
- Institute for Research in Biomedicine (IRB Barcelona), Barcelona, Spain
- Centro de Investigación Biomédica en Red de Cáncer (CIBERONC), Barcelona, Spain
| | - Cristina Gil-Sanz
- Departamento de Biología Celular, Biología Funcional y Antropología Física, Universidad de Valencia, Valencia, Spain
- Instituto de Biotecnología y Biomedicina (BIOTECMED), Universidad de Valencia, Valencia, Spain
- Centro de Investigación Biomédica en Red sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), Valencia, Spain
| | - Felipe Ortega
- Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, Universidad Complutense de Madrid (UCM), Madrid, Spain
- Instituto Universitario de Investigación en Neuroquímica (IUIN), Madrid, Spain
- Instituto de Investigación Sanitaria San Carlos (IdISSC), Madrid, Spain
| | - Eduard Batlle
- Institute for Research in Biomedicine (IRB Barcelona), Barcelona, Spain.
- Centro de Investigación Biomédica en Red de Cáncer (CIBERONC), Barcelona, Spain.
- ICREA, Barcelona, Spain.
| | - Isabel Fariñas
- Departamento de Biología Celular, Biología Funcional y Antropología Física, Universidad de Valencia, Valencia, Spain.
- Instituto de Biotecnología y Biomedicina (BIOTECMED), Universidad de Valencia, Valencia, Spain.
- Centro de Investigación Biomédica en Red sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), Valencia, Spain.
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